Centrum kompetence automobilového průmyslu Josefa Božka

Transkript

Centrum kompetence
automobilového průmyslu
Josefa Božka
- AutoSympo a Kolokvium Božek 11. a 12. 11. 2015, Roztoky -
Popis obsahu balíčku WP12VaV Návrh a zkoušky příslušenství pro plnění a
vstřikování paliva ve vznětových motorech pro uvažovaná budoucí paliva
Vedoucí konsorcia podílející se na pracovním balíčku
České vysoké učení technické v Praze, zodpov. osoba Ing. Marcel Diviš, Ph.D.
Členové konsorcia podílející se na pracovním balíčku
Motorpal, a. s. Ing. Karel Báča, ČZ, a.s. Ing. Jiří Pinkas, Vysoké učení technické v Brně Prof.
Ing. V. Píštěk, DrSc., České vysoké učení technické v Praze Ing. Jan Papuga, Ph.D.
Hlavní cíl balíčku
Vývoj spolehlivého a ekonomicky výhodného základního příslušenství pro vznětové motory
vhodného pro použití v nákladních automobilech a v zemědělských strojích. Cílem použití
obnovitelných paliv je redukce emisí CO2 z fosilních zdrojů o 50% při zachování účinnosti
motorů nad hranicí 40% v oblasti provozního režimu maximálního točivého momentu.
Dílčí cíle balíčku pro nejbližší období (milníky)
WP12M01: Nová vstřikovací soustava typu Common Rail vhodná pro použití vybraných
alternativních paliv. 12/2015
WP12M02: Nová řada turbodmychadel vhodná pro vznětové motory s pokročilým řízení
přeplňování a velkou životností. 12/2015
TE 0102 0020
Str. 1
Za WP 12 Marcel Diviš, ČVUT v Praze
Centrum kompetence
Josefa Božka
Popis plnění balíčku WP12VaV Návrh a zkoušky příslušenství pro plnění a
Nová vstřikovací soustava typu Common Rail (MOTORPAL)
• S využitím výsledků WP09 a
WP20 byly sestaveny
funkční vzorky kompletního
vstřikovacího zařízení
Common Rail
• Proběhly funkční zkoušky
kompletního vstřikovacího
zařízení (vstřikovačů,
vysokotlakého čerpadla,
zásobníku paliva, řídící
Průběh tlaku v zásobníku,
jednotky) na zkušební
průběh tlaku za vstřikovačem
stanici
a průběh proudu
elektromagnetem
TE 0102 0020
Str. 2
Centrum kompetence
Josefa Božka
Nová vstřikovací soustava typu Common Rail (MOTORPAL)
• Bylo zahájeno testovaní systému na čtyřválcovém motoru 3,4l / 74 kW
/ 2500 min-1 včetně měření emisí
TE 0102 0020
Str. 3
Centrum kompetence
Josefa Božka
Nová vstřikovací soustava typu Common Rail (ČVUT)
• Použití matematických modelů
vyvinutých v rámci WP09
• Matematické simulace funkce
vstřikovače CR při použití
alternativních paliv
• Vliv viskozity paliva na průběh
vstřiku paliva
Porovnání průběhů tlaku paliva v
sedle trysky, nad řídícím pístkem
jehly, zdvihu jehly a průtoku paliva
tryskou pro standardní viskozitu
testovací kapaliny ISO 4113, pro
dvojnásobnou a čtyřnásobnou
viskozitu
TE 0102 0020
Str. 4
Centrum kompetence
Josefa Božka
Nová vstřikovací soustava typu Common Rail (VUT v Brně)
Aktualizace software Evalin na verzi 1.2




kalibrace snímaného prostoru,
hodnocení a vizualizace symetrie výstřiku,
hodnocení rychlosti a penetrace výtoku z trysky,
posouzení výstupního úhlu výstřiku.
Předefinovány parametry pro vyhodnocení
výstřiku:

Symetrie výstřiku pro víceotvorové trysky,

Zhodnocení počátku výstřiku z jednotlivých
otvorů trysky,

Zpoždění zahájení a ukončení výstřiku za
otvíracím proudem,

Vyhodnocení penetrace,

Zhodnocení objemu paprsku,

Posouzení rovnoměrnosti hustoty aerosolu v
jednotlivých paprscích.
TE 0102 0020
Str. 5
Software vyhodnocuje data získaná
z proprietárního software Olympus
iSPEED 2.
Centrum kompetence
Josefa Božka
Nová vstřikovací soustava typu Common Rail (VUT v Brně)
Simulace výstřiku v systému PALABOS
Open-source solver vhodný pro
simulace dvoufázových proudění.
Simulace výstřiku paliva
víceotvorovou tryskou.
TE 0102 0020
Str. 6
Centrum kompetence
Josefa Božka
• Nová řada
turbodmychadel
C09 vyvinuta pro
motory o
zdvihovém objemu
kolem 1,5 dm3
Engine displacement (Liter)
Nová řada turbodmychadel vhodná pro vznětové motory s
pokročilým řízení přeplňování a velkou životností (ČZ Turbo)
16
14
K36
12
C 31, 32
10
8
C 23, K27
6
C 12, 13, 14, 15
4
2
C 09, 10
40
80 120 160 200 240 280 320 340 380 420
Engine power output (kW)
TE 0102 0020
Str. 7
Centrum kompetence
Josefa Božka
• Srovnání nově vyvinutého zástupce řady velmi malých turbodmychadel C09
(parametry na zkušebně výrobce a na motoru při neoptimálním provozu
turbíny) s parametry konkurenčního turbodmychadla MHI.
Účinnost
turbiny+mechanická
účinnost ČZ C02
Účinnost
turbiny+mechanická
účinnost MHI
TE 0102 0020
Str. 8
Centrum kompetence
Josefa Božka
Zástavba turbodmychadla C09 na
zkušebním motoru
Zkušební stanoviště ČZ Turbo
s turbodmychadlem C09
TE 0102 0020
Str. 9
Centrum kompetence
Josefa Božka
pokročilým řízení přeplňování a velkou životností (ČVUT)
Implementace modelu
predikce
termomechanické únavy
podle Nagodeho do
programového kódu
• Dokončena implementace
Nagodeho modelu
predikce
do prostředí Abaqus/CAE
• Nagodeho model je
dostupný z pluginu
spustitelného z Abaqusu
TE 0102 0020
Str. 10
Centrum kompetence
Josefa Božka
pokročilým řízení přeplňování a velkou životností (ČVUT)
Implementace modelu predikce termomechanické únavy podle
Nagodeho do programového kódu





Plugin tvoří dva programové moduly – grafické prostředí (GUI) vytvořené v
jazyce Python a výpočetní jádro napsané v C++
Výhodou tohoto propojení s Abaqusem je automatizované načtení potřebných
veličin z MKP výsledkové databáze a zápis únavového řešení do téhož souboru
bez nutnosti transferu velkých objemů dat
Výpočetní jádro umožňuje paralelizaci výpočtu
Únavové výsledky lze vizualizovat a zpracovávat pomocí nástrojů Abaqusu
Aktuálně probíhá testování s cílem odhalit možné chyby v implementaci
TE 0102 0020
Str. 11
Centrum kompetence
Josefa Božka
Plnění cílů, milníků a výstupů WP12VaV Návrh a zkoušky příslušenství pro plnění
a vstřikování paliva ve vznětových motorech pro uvažovaná budoucí paliva
Plnění dílčích cílů, milníků a výstupů
WP12M01: Nová vstřikovací soustava typu Common Rail vhodná pro použití
vybraných alternativních paliv. 12/2015
WP12M02: Nová řada turbodmychadel vhodná pro vznětové motory s pokročilým
řízení přeplňování a velkou životností. 12/2015
Přehled splatných výsledků a jejich plnění
WP12V003: Nová vstřikovací soustava typu Common Rail vhodná pro použití
vybraných alternativních paliv.
• Funkční vzorek vstřikovacího zařízení CR pro čtyřválcový motor (Motorpal)
• Testování vstřikovacího zařízení na motoru (Motorpal)
• Simulace funkce vstřikovacího zařízení s použitím alternativních paliv (ČVUT)
WP12V004: Nová řada turbodmychadel vhodná pro vznětové motory s pokročilým
řízením přeplňování a velkou životností.
• Nová řada turbodmychadel C09 pro malé vozidlové motory (ČZ Turbo)
• Model predikce termomechanické únavy podle Nagodeho (ČVUT)
TE 0102 0020
Str. 12
Centrum kompetence
Josefa Božka
Návrh dalšího postupu WP12VaV Návrh a zkoušky příslušenství pro plnění a
Návrh dalšího postupu včetně návrhů na spolupráci a realizaci
výstupů
• Další zkoušky a optimalizace vstřikovacího zařízení Motorpal CR za
podpory matematických simulací (Motorpal, ČVUT)
• Další vývoj softwaru Evalin pro vyhodnocení vizualizací průběhu
výstřiku palivového paprsku (VUT)
• Uvažována implementace Nagodeho modelu termomechanické únavy
do únavového procesoru PragTic (odpadá vázanost jen na Abaqus)
(ČVUT)
TE 0102 0020
Str. 13
Centrum kompetence
Josefa Božka
Poděkování za podporu WP12VaV Návrh a zkoušky příslušenství pro plnění a
Děkuji Vám za pozornost
TE 0102 0020
Str. 14
Centrum kompetence
Josefa Božka
Přílohy
TE 0102 0020
Str. 15
Centrum kompetence
Josefa Božka
Division Turbo.
Engine displacement (Liter)
Product range.
16
14
K36
12
C 31, 32
10
8
C 23, K27
6
C 12, 13, 14, 15
4
2
C 09, 10
40
80 120 160 200 240 280 320 340 380 420
Engine power output (kW)
Řada turbodmychadel C09 vyvinuta pro motory o zdvihovém objemu kolem 1,5 dm3
TE 0102 0020
Str. 16
Centrum kompetence
Josefa Božka
Účinnost
turbiny+mechanická
účinnost ČZ C02
Účinnost
turbiny+mechanická
účinnost MHI
Srovnání nově vyvinutého zástupce řady velmi malých turbodmychadel C09
(parametry na zkušebně výrobce a na motoru při neoptimálním provozu
turbíny) s parametry konkurenčního turbodmychadla MHI. Měření na motoru
Renault (projekt POWERFUL) u IFP Energies Nouvelles, Roueil-Malmaison
TE 0102 0020
Str. 17
Centrum kompetence
Josefa Božka
Pro řadu C09 vyvinuty dvě turbíny různých velikostí regulované WG.
Charakteristika menší z obou turbín ČZ C09
Characterization on the Test Rig – T/C CZ C09 with WG
TE 0102 0020
Str. 18
Centrum kompetence
Josefa Božka
Pro řadu C09 vyvinuty dvě turbíny různých velikostí regulované WG.
Charakteristika kompresoru ČZ C09
Characterization on the Test Rig – T/C CZ C09 with WG
TE 0102 0020
Str. 19
Centrum kompetence
Josefa Božka
Zástavba turbodmychadla C09 na
zkušebním motoru
TE 0102 0020
Zkušební stanoviště ČZ Turbo s
turbodmychadlem C09
Str. 20
Centrum kompetence
Josefa Božka
Výtah z prací 2012-2015 na WP12VaV Návrh a zkoušky příslušenství pro plnění
a vstřikování paliva ve vznětových motorech pro uvažovaná budoucí paliva
Aplikace matematických
modelů pro simulace
vstřikovacího zařízení CR,
zkoušky součástí CR
(ČVUT)
Návrh koncepce, řízení a
testy vstřikovacího
zařízení CR (Motorpal)
Nová řada
turbodmychadel C09 (ČZ
Turbo)
Marcel Diviš, [email protected]
TE 0102 0020
Implementace
modelů
termomechanické
únavy (ČVUT)
Str. 21
Centrum kompetence
Josefa Božka
Results of WP12VaV Design and testing of robust diesel engine accessories for fuel
injection and charging suitable for future fuels – Achieved in 2012 – 2015
Basic concept and control strategy
Application of
of CR FIE, testing of CR
mathematical model to
components (Motorpal)
simulation of CR FIE,
experimental analysis of
CR components (ČVUT)
New range of
turbochargers
C09
(ČZ Turbo)
Implementation
of models for
fatigue
prediction
(ČVUT)
Marcel Diviš, [email protected]
TE 0102 0020
Str. 22
Centrum kompetence
Josefa Božka
Výtah za r. 2015 z prací na WP12VaV Návrh a zkoušky příslušenství pro plnění a
Vývoj software pro
vizualizaci vstřiku
paliva (VUT)
Testy vstřikovacího
zařízení CR na motoru
(Motorpal)
Aplikace
matematických
modelů pro simulace
vstřikovacího zařízení
CR (ČVUT)
Implementace modelů
(ČVUT)
Nová řada turbodmychadel
C09 (ČZ Turbo)
TE 0102 0020
Str. 23
Centrum kompetence
Josefa Božka
Abstract 2015 of WP12VaV Design and testing of robust diesel engine accessories for fuel
injection and charging suitable for future fuels
Testing of CR FIE on an
engine test bench
(Motorpal)
Spray visualisation
software
development (VUT)
Application of
mathematical model
to simulation of CR
FIE (ČVUT)
Implementation of
models for fatigue
predictions (ČVUT)
New range of turbochargers
C09 (ČZ Turbo)
TE 0102 0020
Str. 24

Centrum kompetence automobilového průmyslu Josefa Božka

Transkript

Podobné dokumenty

MATLAB ver. 5

Prezentace aplikace PowerPoint

Centrum kompetence automobilového průmyslu Josefa Božka

Fortran

stáhnout - interiéry česká záruka

inovované traktory

Katalog a ceník 1/2015